暖通空调系统优化控制与能量管理现状与发展探究

暖通空调系统优化控制与能量管理现状与发展探究

刘素琴1张凤霞2

1河南仑宇建筑工程有限公司河南省450000

1河南立哲建设工程有限公司河南省450000

摘要：暖通空调系统是一种重要设备，其对于人们的生产生活来说很重要。该系统对于人们生活和生产环境，具有积极影响意义。暖通空调系统可以根据人们对不同的温度和湿度的需求，对室内环境进行有效调整，这无疑方便了人们的生活和生产所需。不过就目前来说，暖通空调系统的设计理念以及其设施，相对来讲都较落后，而就其先进性并非超前的控制系统而言，暖通空调系统应用势必存在一些问题，这就使得空调耗能得不到有效的解决。本文就暖通空调系统优化控制和能量管理的要点、现状及未来发展趋势进行研究，希望能对我国暖通空调的优化设置提供一定的借鉴意义。

关键词：暖通空调系统；优化控制；能量管理

引言：暖通空调系统是一项能耗占比十分明显的空调系统，暖通空调系统的组成包括诸多的设备，这些设备通过管道、风、水和制冷等换热环节从而实现空调器功能。因此暖通空调系统的管理要求十分高、并且对其控制的效果要求也十分高。就当前该系统需要注意的问题是：怎样来使得控制效果最佳，才可以满足人们对生活质量的要求。在对于暖通空调系统控制和能量管理中，上述问题不得不引起技术研究者的关注。实现暖通空调系统的优化控制和能量管理是这项技术优化步入可持续发展环节的必要关卡。

一、暖通空调系统优化控制与能量管理现状

1、暖通空调系统优化控制现状

第一，实现暖通空调系统动态优化技术应用。这项技术应用的实现过程需要对工作点进行优化和控制，空调系统控制对动态优化技术提出了要求，那就是其需要使空调系统控制在一定的期限时间内完成，因而为了达到这个目标，优化工作通常是：基于遗传算法，根据记录资料对格式进行相应的转化，并建立起包括各阶段峰值能耗及运行成本等数值在内的目标函数，以及房间内最小的温度曲线。在这种算法下，使暖通空调系统能够预测最佳的开关机时间，从而合理制定冷凝温度的设定点。这种技术优化使系统控制和管理的有效性得到了提升。

第二，实现整定基础控制器的应用。在回路控制研究领域，有专家提出了这样的论证，如果用ANN模型对暖通空调系统进行优化，同时配以把控蓄冷量或温度变化量的能量管理控制，那么在暖通空调系统实现的过程中，其系统运行能够得到一定的优化控制和能量管理。但在实际应用中，还需考虑回路控制器的选择等相关结合实际情况的一些设计环节，也就是说需要实现控制器的参数整定。

第三，实现智能处理技术的应用。目前的暖通空调系统已经加大了建模方法、智能优化监控等智能处理技术的应用。而空调内部结构的变工况点，还需要进行在线的分析和操作，以确保能及时的制定出优化的手段，并且通过指端智能分析体系，可以实现其更多的功能性，比如录入相关模型的制定、成本分析功能等。这使些功能的发挥使空调器工作效率得到提高的同时，空调器系统整体的耗能管理信息检查效果也得到了提升。另外，优化控制措施还适用于已经处于安装状态的一些空调的关键设备，这时采取预计计算方法可以建立静态模型、或者实现对工作点的优化控制。另外，如果引进恒定测量送风压力及温湿度的系统，那么还可以有效地确保系统的稳定性。智能处理技术的应用是一个不断地优化的过程，目前在暖通空调系统优化控制中，我国相关技术研发已经逐渐加大对该系统运行效果及控制能耗的仿真研究力度，这使得空调器的功能性获得了具体的提升。

2、暖通空调系统能量管理现状

信息技术的普及，对于暖通空调系统来说也有很大影响，使其优化控制以及能量管理的效果更佳的明显。信息技术管理模式，逐渐将原先的模式给替代了，被替代掉的模式，也就是我们说的常规的仪表控制管理模式。在该系统的控制管理中，加入了信息技术，更使得该系统管理的效果不断增强，并且还可以有效降低能耗，提升系统运行的速度，甚至系统运行的质量也得到保障，还在一定程度上促使管理成本得到有效降低。

而变频技术的应用，结合了最优控制和模糊控制的优点，促使专用管理的系统软件，其负荷跟踪的特点被加入其中，那么控制的效果必然随之增强了。可以根据冷热负荷的计算，来进行COP值的选择，最终达到了节约冷热源的作用，而变频技术的应用，使得水泵的变流量运行，可以减少水的能耗，当然风系统输送能耗也能因此得到降低。

二、暖通空调系统优化控制与能量管理发展趋势

1、信息网络技术的应用

不同的控制协议，就空调系统而言，目前来看都是存在着的，而不同的控制系统，其开发的环境和技术的标准显然都是不一样的。在暖通空调系统优化控制和能量管理中，人们逐渐应用网络信息技术管理模式对其进行集中的管理，这使得系统的能量管理以及设备的运行信息技术可以直接融入到企业的信息管理中，并且这些数据都是非常全面且精确的数据，对于决策者来说，可以作为一种信息和数据的参考，可以引发一定的思考，而对于暖通空调系统来说，也可以为其优化控制和能量管理进行游戏加强，在模式上进行不断创新，同时也为该系统带来了更多保障。

2、自动化水平的提升

就暖通空调控制系统来说，其自动化水平是有在不断提升的，而未来通过控制模式的优化，自动化水平只会提升得更加稳定而迅速。以传统的PID（PacketIdentifier）为控制方式的回路控制和设备顺序、逻辑控制管理单元器会逐渐被信息化的CPU（CentralProcessingUnit）核心处理方式所取代。嵌入式系统的发展，以及智能控制理论的发展，也就导致嵌入式微处理器其价格受到影响，出现下降趋势。嵌入式未处理系统，如果是16位或者16位以上位数的处理系统，都会逐渐成单元控制器。而就控制管理模式而言，高级的将融入于该系统中，形成带来自适应、自学习功能的单元控制器，使控制对象能够在变负荷、多工况等多种条件下实现控制与管理，回路实现最优控制，可以促使能量管理和优化控制效果更佳。

3、控制器的优化

将暖通空调的负荷水平，与智能化分析网络两者相结合，进行深入的研究，研究制作能耗模型是否可行，由此也可以知道，对具体优化方案来说，单个模型的识别输入及识别输出有着重要的贡献作用。利用相关的计算方式，预测手段需要是智能化的，对空调的蓄冷量进行控制，控制手法必须是合理的，并且还要解决波动和超调的相关问题，如此才能确保其效果和能力，也就是确保其抗干扰的能力，以及保证其解藕控制的效果。

通过整定参数，然后输入到系统的控制过程，以确保整定环节温度得到控制，其变化的幅度需要控制在不超过0.5℃。在送风的阶段，这种空调系统的算法有两种，一种是模糊算法，另一种则是分离增量型控制算法，两种算法就将优势能力都有效地集合了起来。此外，风速控制的应用，以此程序为基础，以实验效果为依据，可以合理的来界定系统控制效能的优点及不足之处，从而促使后期的应用价值，越发的合理化。就该系统而言，其控制回路繁多，并且其回路控制器，还拥有不同的参数设定方法，以及其控制的方法都是不同的，因而今后的空调系统控制器也将具备不同的研究成果。

结语：综上所述，暖通空调系统，对于人们的生活及生产影响都极大，由于其应用的范围较广泛，则需要对其能量管理与优化控制引起足够的重视，并且随着人们生活质量的提高，人们对于该系统的要求也是越来越高，因此，也就需要不断地加强暖通空调系统的优化控制，以及其能量管理，如此才能有效的解决各种问题，最终也能更好的满足人们日益增长的需求。

参考文献：

[1]暖通空调系统优化控制与能量管理现状分析[J].魏金涛.江西建材.2015（16）

[2]暖通空调系统节能与优化控制途径的若干研究[J].白玉萍.低碳世界.2016（23）

[3]暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].吴昊.企业导报.2015（15）